660万吨原油常压蒸馏塔设计课程设计

1、课程设计说明书课程名称： 石油炼制工程 设计题目： 6.6Mt/a原油常压蒸馏塔设计 学 院： 石油化工学院 学生姓名： 任佳丽 学 号： 专业班级： 化学工程与工艺（本）1202 指导教师： 刘晓瑞 2015年 12月银川能源学院课程设计评审意见表指导教师评语：第一名小组成员成绩： 第二名小组成员成绩：指导教师：年 月 日答辩小组评语：第一名小组成员成绩： 第二名小组成员成绩：评阅人：年 月 日课程设计总成绩第一名小组成员成绩：第二名成员小组成绩：答辩小组成员签字：年 月 日课 程 设 计 任 务 书设计题目6.6Mt/a原油常压蒸馏塔设计学生姓名任佳丽 武悦所在学院石油化工学院专业、年级、

2、班化学工程（本）1202设计要求1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图2、根据设计参数（原油及产品性质、产品收率等）进行全塔的工艺计算并绘制常压塔的计算草图及全塔的气液相负荷图3、根据设计参数进行常压塔的尺寸并绘制常压塔设备图4、根据设计参数塔板的水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图（选作）学生应完成的工作1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图2、根据原料油性质及产品方案确定产品收率，作出物料平衡（列出油品性质）3、确定汽提方式及汽提蒸汽用量，选择塔板类型确定塔板数，画出精馏塔草图4、确定塔各部位压力和加热炉出口压力，确定进料过汽化度及汽化段温度和塔底温度，假设塔

3、顶及各侧线抽出温度，作全塔热量平衡，确定回流热并分配回流热5、校核各侧线抽出温度、塔顶温度，绘制出全塔的气液相负荷分布图6、计算塔径和塔高绘制常压塔设备图7、作塔板水力学核算，绘制出全塔的塔板负荷性能图(选作)参考文献徐春明，杨朝合.石油炼制工程M.北京:石油工业出版社,2009,4上海化工学院炼油教研组.石油炼制设计数据图表集(上下册)M.上海:上海化工学院,1978工作计划第1-2天：查阅文献，收集资料，选择并绘制常减压蒸馏装置工艺流程图进行原油及油品性质计算和产品收率及物料平衡第3-4天：进行全塔的热量衡算并绘制出精馏塔的计算草图第5-6天：进行塔的温度校核并绘制出全塔的气液相负荷分布图

4、第7-8天：进行塔的尺寸并绘制常压塔设备图及塔板水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图（选作）第9天：整理设计资料，制作PPT，准备答辩第10天：答辩任务下达日期：2015 年11月24 日 任务完成日期：2015 年12月 3 日指导教师（签名）：学生（签名）： 摘 要常压塔是石油加工中重要的流程之一，这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计，其中包括塔板的设计。 常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据，计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数，进料及侧线抽出位置，再假设各主要部位的操作温度及操作压力，进行全塔热

5、平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流，塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。 塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板，依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为5.0m，板间距为0.6m。这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能，使塔板在适宜的操作范围内操作。本次设计的结果表明，参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内，其余均在经验值范围内，因此可以确定，该蒸馏塔的设计是符合要求的。关键词：常压蒸馏；物料衡算；热量衡算目 录1.设计背景11.1 选题背景11.2 设计技术参数22.设计方案32.1 设计要求32.2

6、 设计计划42.3 原油的实沸点切割及产品性质计算52.4产品收率和物料平衡132.5汽提水蒸汽用量152.6塔板型式和塔板数162.7常压塔计算草图172.8 操作压力172.9汽化段温度183 塔底温度204 塔顶及侧线温度的假设与回流分配214.1全塔回流热214.2侧线及塔顶温度核算224.3全塔汽、液相负荷274.4全塔汽液相负荷分布355 塔的工艺计算355.1塔径计算355.2溢流装置365.3塔板布置及浮阀数目与排列376.致 谢397.参考文献398.附件401.设计背景1.1 选题背景我国炼油工业经过50多年的发展，到21世纪初期，已经形成281Mt/a的原油加工能力，生产

7、的汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品基本满足的国民经济的发展和人民生活的需要。但是，进入21世纪，特别是我国成为世界贸易组织的正式成员后，按照市场准入、关税减让的相关壁垒协议，国内成品油市场将逐渐融入国际市场，不可避免的要参与世界贸易大环境下的竞争，基本依靠自有技术发展起来的我国炼油工业面临着严峻挑战。石油是重要的能源之一，我国的工业生产和经济运行都离不开石油，但是又不能直接作为产品使用，必须经过加工炼制过程，连制成多种在质量上符合使用要求的石油产品，才能投入使用。国民经济和国防部门众多的各种应用场合对石油产品提出了许多不同的使用要求。随着我国社会经济情况的变化、科学技术水平以及工业生产水平的

8、大幅度提高，对石油产品质量指标的要求不断严格，所要求的石油产品的品种和数量也不断增加。目前，我国原油的年加工量约为2亿吨。而国内所能提供原油量仅为1.3亿吨，为了满足原油的需求量，则需要每年从国外二十多个国家和地区进约6940万吨原油。为了更好的提高石油资源的利用率，增加企业的经济效益，对从国外进口的原油炼制构成进行开发研究也是十分必要的。目前，我国将石油产品分为染料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料六大类。1.1.1设计目的及意义 通过对化学工程的学习，基本掌握常压塔设计过程中的原始数据处理，设计出基本符合要求的常压塔。1.1.2 设计的工艺国内外发展现状我国蒸馏装置规模较小

9、大部分装置处理能力为2.5Mt/a,仅有几套加工能力超过4.5Mt/a.我国蒸馏装置的总体技术水平与国外水平相比在处理能力产品质量和拔出率方面存在较大差距。新建较大炼油厂镇海、高桥8Mt/a及大连西太平洋10Mt/a等大型化的蒸馏装置,其中高桥为润滑油型大型蒸馏装置,拟建的大型蒸馏装置也基本为燃料型。我国蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大,如中石化有些炼厂的常顶和常一线能够脱空,但尚有40%的装置的常顶与常一线恩氏蒸馏馏程重叠超过10,最多重叠度达到86,多数装置常二线与常三线 恩氏蒸馏馏程重叠在15 以上,实沸点重叠则超出25 .润滑油馏分切割也同国外先进水平存在一定差距,主要表现在轻质润滑油

10、馏分的挥发度及重质润滑油馏分的残炭和安定性等方面存在差距较大。由于原油进入炼油厂后必须首先进入常减压装置进行一次加工,因此炼油厂的加工能力一般用原油常压蒸馏装置的加工能力来表示,因此世界原油加工的能力基本上就是世界常压蒸馏装置的加工能力。1.2 设计技术参数1、处理量：6.6Mt/a 2、开工时间：8000h/a，按开工330d/a计3、原油性质表1-1 大庆原油性质性质大庆原油密度(20),g/cm30.858750运动粘度，10-6m2/s19.5凝点，32含蜡量（吸附法）25.1沥青质， %0.1硅胶胶质，%8.9酸值, (KOH)mg/g-残炭，%3.0元素分析，%C86.3H13.5

11、S0.15N-微量金属V0.1Ni2300馏出,%25.6表1-2 原油实沸点蒸馏数据序号沸点范围占原油/mass%每馏分收率总收率1IBP1304.24.22IBP1301.15.3313024010.215.542403108.524.053103506.230.263503703.834.0737045012.746.7845053013.360.09530401004、产品性质表1-3产品恩氏蒸馏数据产品D420恩氏蒸馏IBP10%30%50%70%90%EBP常頂(汽油)0.735286101119130139149162常一线（煤油）0.7757124142155170188210

12、236常二线（轻柴油）0.7952170205215223233246267常三线（重柴油）0.83362232702842933033213435、汽提蒸汽性质汽提蒸汽温度为420，压力为0.3MPa6、常压塔塔板选型塔板型式选用F型重阀浮阀塔板，塔板压降为0.0005MPa2.设计方案2.1 设计要求1、根据设计要求选择并绘制原油常减压蒸馏装置工艺流程图。2、根据设计参数（原油及产品性质、产品收率等）进行全塔的工艺计算并绘制常压塔的计算草图及全塔的气液相负荷图。3、根据设计参数进行常压塔的尺寸并绘制常压塔设备图。4、根据设计参数塔板的水力计算并绘制全塔的塔板负荷性能图。2.2 设计计划2.

13、2.1常减压蒸馏装置工艺流程原油进入厂区后（温度为45），由原油泵抽出，分为平衡的两路进行换热。第一路原油与初顶油、重柴（五次）换热、轻柴（三次）换热、常一中路（二次）换热和重柴（四次）换热，至此原油温度升至131左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的一路原油再次与轻柴（二次）换热、常压一中段（一次）换热、重柴（三次）换热、轻柴（一次换热）和重柴（二次）换热，至此原油温度升至230左右，与二路原油混合进入初馏塔；原油二路和汽油（二次）换热、常二中段（四次）换热、重油（五次）换热、汽油（一次）和常二中段（三次）换热，原油温度至此升为129左右，进入电脱盐罐，从电脱盐罐出来的二路原油与重油（四次）换

14、热、煤油换热、常二中段（二次）换热、重油（三次）换热和常二中（一次）换热，至此原油温度升至230左右，与一路原油混合进入初馏塔加工。初馏塔塔顶出来的塔顶油气即初顶油经换热之后，部分回流初馏塔内，部分进入产品罐。塔底物料温度为223左右，分为平衡两路，一路和重柴（一次）换热温度升至268左右，和二路混合再次加热。二路和重油（二次）换热，温度升至269左右，同一路混合后同重油（一次）换热，温度升至298。进入常压加热炉，加热至365左右。从常压炉出来的原油温度在365左右，自常压塔的第30块板进入常压塔。塔顶的油气经过空冷、水冷、一部分作冷回流，经常压塔顶回流泵打回常压塔，另一部分作为产品流出装置

15、。一线煤油与原油换热一次，温度至115左右去产品罐，二线轻柴油与原油换热两次次，温度至70左右去产品罐，常压第一中段回流从常压塔的第13板抽出，经过常压泵与原油换热，温度降至140左右，然后回流至常压塔。常压第二中段回流从常压塔的23板抽出，经过常压泵与原油换热，温度降至197左右，然后回流至常压塔。2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算2.3.1体积平均沸点由公式：tv（t10t30+t50+t70+t90)/5 得汽油：tv101+119+130+139+149/5=127.6煤油：tv142+155+170+188+210/5=173轻柴油：tv205+215+223+233+246/5

16、=224.4重柴油：tv270+284+293+303+321/5=294.22.3.2恩氏蒸馏曲线斜率S由公式：斜率S（T90-T10)/(90-10) /% 得汽油：斜率S(149-101)/(90-10)=0.6/%煤油：斜率S(210-142)/(90-10)=0.85/%轻柴油：斜率S(246-205)/(90-10)=0.5125/%重柴油：斜率S(321-270)/(90-10)=0.6375/%2.3.3立方平均沸点tcu由公式：tcutv-cu lncu-0.82368-0.tv0.45+2.45679S0.45求得 cuexp（-0.82368-0.tv0.45+2.456

17、79S0.45）汽油：cu-1.5 tcu127.6-1.5=126.1煤油：cu-1.2 tcu173-1.2=171.8轻柴油：cu-0.7 tcu224.4-0.7=223.7重柴油：cu-0.4 tcu294.2-0.4=293.82.3.4中平均沸点tMe由公式：tMetv-Me lnMe-1.53181-0.0128tv0.6667+3.64678S0.3333 Meexp（-1.53181-0.0128tv0.6667+3.64678S0.3333）汽油：Me-3.6 tMe127.6-3.6=124煤油：Me -3.8 tMe173-3.8=169.2轻柴油：Me-2.4 tM

18、e224.4-2.4=222重柴油：Me-0.3 tMe294.2-0.3=293.92.3.5特性因数K由公式 K(1.216T1/3)/d15.615.6，式中T现一般使用中平均沸点，且T为油品平均沸点的绝对温度（K)已知： d15.615.6 d420+d汽油：已知d4200.7352 , d =0.0049 d15.615.6 0.7401 K=12.05煤油：已知d4200.7757 , d15.615.6 0.7804 K=11.88轻柴油：已知d4200.7952, d15.615.6 0.7998 K=12 重柴油：已知d4200.8336 , d15.615.6 0.838

19、K=11.92.3.6油品的API由API.141.5/d15.615.6-131.5可得汽油：API.=141.5/0.7401-131.5=59.69煤油：API.=141.5/0.7804-131.5=49.82轻柴油：API.=141.5/0.7998-131.5=45.42重柴油：API.=141.5/0.838-131.5=37.352.3.7平衡汽化温度首先校正恩氏蒸馏温度高于246的温度，考虑到裂化，用下式校正：logD=0.00852t-1.691式中D温度校正值（加至t上），校正后的各馏分温度为：表2-1 各馏分温度馏分0%10%30%50%70%90%100%汽油8610

20、1119130139149162煤油124142155170188210236轻柴170205215223233246267重柴223270284293303321343校正值274.07289.4299.4310.8332.1360.03表2-2曲线线段恩氏蒸馏温度差/%平衡汽化温差/%汽油煤油轻柴重柴汽油煤油轻柴重柴 0%-10%15183547575510%-30%181310141075730%-50%111589575550%-70%918101059.55570%-90%10221318310.54.58.590%-100%1326212229.588汽油恩氏蒸馏数据：恩氏蒸馏10

21、70点斜率（139-100）/(70-10)=0.63/%查图查得：平衡汽化50-恩氏蒸馏50=-6.5故 平衡汽化50130-6.5=123.5则 汽油：=-=123.5-5=118.5 =-=118.5-10=108.5 =-=108.5-5=103.5 =+=123.5+5=128.5 =+=128+3=131 =+=131+2=133煤油恩氏蒸馏数据：恩氏蒸馏1070点斜率（188-142）/(70-10)=0.7667/%查图查得：平衡汽化50-恩氏蒸馏50=-4.5故 平衡汽化50170-4.5=165.5则 煤油：=165.5-7=157.5 =157.5-7=150.5 =15

22、0.5-7=143.5 =165.5+9.5=175 =175+10.5=185.5 =185.5+9.5=195 轻柴油恩氏蒸馏数据：恩氏蒸馏1070点斜率（233-205）/(70-10)=0.47/%查图查得：平衡汽化50-恩氏蒸馏50=3.3故 平衡汽化50223+3.3=226.3则 轻柴油：=226.3-5=221.3 =221.3-11=210.3 =210.3-5=205.3 =226.3+5=231.3 =231.3+4.5=235.8=235.8+8=243.8 重柴油恩氏蒸馏数据：恩氏蒸馏1070点斜率（310.8-274.1）/(70-10)=0.612/%查图查得：平

23、衡汽化50-恩氏蒸馏50=11.8故 平衡汽化50299.4+11.8=311.2则 重柴油：=311.2-5=306.2 =306.2-6=308.2 =308.2-5=303.2 =311.2+5=316.2 =316.2+8.5=324.7=324.7+8=332.7 2.3.8临界温度表2-3真临界温度假临界温度汽油307.3299.39煤油356348轻柴油404.1398.6重柴油470.84662.3.9临界压力表2-4真临界压力MPa假临界压力MPa汽油3.412.67煤油2.942.48轻柴油2.181.98重柴油1.761.612.3.10焦点温度由tv和S10-90%可查

24、石油炼制工程P201页图6-22得到焦点温度-临界温度值汽油：已算得tv127.6 S10-90%0.6/% tc=307.3可查 焦点温度-临界温度=42 焦点温度42+307.3349.3煤油：已算得tv =173 S10-90% =0.85 tc=356 焦点温度-临界温度=41 焦点温度41+356397轻柴：已算得tv =224.4 S10-90% =0.51 tc=404.1 焦点温度-临界温度=28.5 焦点温度28.5+404.1432.6重柴：已算得tv =294.2 S10-90% =0.64 tc=470.8 焦点温度-临界温度=17.5 焦点温度17.5+470.848

25、8.32.3.11 焦点压力由tv和S10-90%可查图得到焦点压力-临界压力, 0.101MPa汽油： 焦点压力-临界压力17.5 焦点压力3.41+17.50.1015.1775MPa煤油： 焦点压力-临界压力10.5 焦点压力2.94+10.50.1014.0MPa轻柴: 焦点压力-临界压力6.5 焦点压力2.18+6. 50.1012.84MPa重柴: 焦点压力-临界压力5.1 焦点压力1.76+5.10.1012.28MPa2.3.12相对分子质量（M）查石油炼制工程P65 图3-4可得：汽油：M=114 煤油：M=138 轻柴油：M=178 重柴油：M=236 2.3.13 实沸点

26、温度计算根据公式可得： 常压温度表2-5 常数a,b的值体积分数ab0%-5%0.916681.10%0.52771.30%0.72941.50%0.893031.70%0.870511.0225990%0.1.95%-100%0.800791.03549表2-6 各油品实沸点温度汽油煤油轻柴油重柴油重油60.07595.40138.17187.4624781.647124.26190.42259.52102.6138.63198.96274.21131.02171.86226.08304.39143.40194.11240.78321.67157.65220.63257.84346.9140

27、0168.28246.24279.02359.662.3.14实沸点切割温度当产品方案已经确定，同时具备产品的馏分组成和原油的实沸点蒸馏曲线时，可以根据各产品的恩氏蒸馏数据换算得到它们的实沸点蒸馏0点和100点，相邻两个产品是互相重叠的，即实沸点蒸馏（t0H-t100L）是负值，通常相邻两个产品的实沸点切割温度就在这个重叠值的一半之处，因此可取t0H和t100L之间的中点温度作为这两个馏分的切割温度。汽油 已知t0H95.40 t100L168.28 得切割温度为（95.40+168.28）/2=131.84煤油 已知t0H138.17 t100L246.24 得切割温度为:（ 138.17+

28、246.24）/2192.205轻柴油 已知t0H187.46 t100L279.02 得切割温度为: （187.46+279.02）/2232.2重柴油 已知t0H247 t100L359.66得切割温度为:（ 247+359.66）/2303.33将上面所算所有数据制表，如下列表2-7、表2-8、表2-9示表2-7各馏分沸点数据产品恩氏蒸馏温度/体积平均沸点立平均沸点中平均沸点01030507090100汽油86101119130139149162127.6126.1124煤油124142155170188210236173171.8169.2轻柴170205215223233246267

29、224.4223.7222重柴223210284293303321341294.2293.8293.9表2-8油品的有关性质参数产品密度/d420比重指数（API）恩氏蒸馏斜率特性因数（K）相对分子量临界温度/临界压力/MPa焦点温度/焦点压力/MPa汽油0.735259.690.612.05114307.33.41349.35.18煤油0.775749.820.8511.881383562.943974.0轻柴0.795245.420.5112178404.12.184322.84重柴0.8336 37.350.6411.9236470.81.764882.28表2-9各馏分切割范围数据平衡

30、汽化温度汽油煤油轻柴重柴0%103.5143.5205.3303.210%108.5150.5210.3308.230%118.5157.5221.3306.250%123.5165.5226.3311.270%128.5175231.3316.290%131185.5235.8324.7100%133195243.8332.7实沸点切割温度131.84192.21233.2303.332.4产品收率和物料平衡已知开工330天/年按8000小时计。处理量：0.223+2=6.6Mt/a660万吨/年汽油体积分数：5.6 质量分数=煤油体积分数：11.2-5.5=5.6 质量分数：轻柴油体积分数

31、：15.3-11.2=4.1质量分数：重柴油体积分数：23.3-15.3=8 质量分数：原油体积分数：100 质量分数：100重油体积分数：76.7 质量分数：78.45汽油：万吨/年=处理量质量分数=6604.83%=31.88万吨/年 吨/天=吨/天 千克/小时=Kg/h 千摩尔/小时=Kmol/h煤油：万吨/年=6605.09%=33.549万吨/年 吨/天=吨/天 千克/小时= Kg/h 千摩尔/小时= Kmol/h轻柴油：万吨/年=6603.82%=25.21万吨/年 吨/天=吨/天 千克/小时= Kg/h 千摩尔/小时= Kmol/h重柴油：万吨/年=6607.81%=51.55万

32、吨/年 吨/天=吨/天 千克/小时= Kg/h 千摩尔/小时= Kmol/h表2-10 物料平衡 油 品产率处理量或产量体积分数质量分数Wt/at/dkg/hkmol/h原 油10010066020000.3汽 油5.64.8331.8896640250353.07煤 油5.65.09 33.59 101842417307.37轻 柴4.13.8225.2176431833178.84重 柴87.81 51.551562 65083 275.78重 油76.778.45517.77156902.5汽提水蒸汽用量侧线产品及塔底重油都用过热水蒸汽汽提，使用的是温度420，压力0.3Mpa的过热水蒸

33、汽。由石油炼制工程P240页 图6-16查得，选定汽提水蒸汽用量。一线煤油：水蒸汽用量（质量分数%）3%水蒸汽 千克/小时=油 千克/小时质量分数=424173%=1272.15千克/小时水蒸汽 千摩尔/小时=水蒸汽 千克/小时18=70.69千摩尔/小时同理，可计算出二线轻柴油、三线重柴油和重油的水蒸气用量。汇总表格如下：表2-11 汽提水蒸汽用量油 品质量分数，对油%千克/时千摩/时一线煤油31272.5170.69二线轻柴3954.953.06三线重柴2.81822.3101.24塔底重油213075726.39合计17059.7947.772.6塔板型式和塔板数原油常压塔选用F1浮阀塔

34、板参照石油炼制工程选定塔板数如下：汽油-煤油段 9层煤油-轻柴油段 6层轻柴油-重柴油段 6层重柴油-汽化段 3层塔底汽提段 4层考虑采用两个中段回流，每个用3层换热塔板，共6层，全塔塔板数总计为34层。2.7常压塔计算草图塔底重油kg/h22182030273134131091107351315256180汽油40250kg/h蒸汽17059.7回流塔顶冷回流kg/h煤油汽提蒸汽1272.51kg/h（420）煤油42417kg/h轻柴油汽提954.9kg/h（420）轻柴油31833kg/h重柴油汽提1822.3kg/h（420）重柴油65083kg/h塔底汽提水蒸汽13075kg/h(4

35、20)进料.33kg/h热量789.88106kg/h0.177MPa0.181MPa第一中段回流QC1=22.73106KJ/h第二中段回流QC234.09106KJ/h0.186MPa0.19MPa2.8 操作压力取塔顶产品罐的压力为0.15MPa，塔顶采用两级冷凝冷却流程，取塔顶空冷凝器的压力降为0.01Mpa，使用一个管壳式后冷器，壳程压降取0.017Mpa，取每层浮阀塔板压力降为0.0005Mpa.(1)故塔顶压力0.15+0.01+0.0170.177MPa（2）取每层浮阀塔板压力降为0.5kPa，则推算得常压塔的各关键部位的压力如下：塔顶压力0.177MPa一线抽出板（第9层）上

36、压力：0.177+80.00050.181MPa二线抽出板（第18层）上压力：0.177+170.00050.1855MPa三线抽出板（第27层）上压力：0.177+260.00050.19MPa汽化段压力（第30层下） 0.177+290.00050.192MPa取转油线的压力降为0.035Mpa，则加热炉出口压力0.192+0.0350.227MPa2.9汽化段温度2.9.1汽化段中进料的汽化率与过汽化度取过汽化度为进料的2（质量分数）或2.03（体积分数），即过汽化量为.332.03%=16916.67Kg/h过汽化油=16916.67300=56.39Kmol/h要求进料在汽化段中的汽

37、化率eF为：eF（体积分数）5.6%+5.6%+4.1%+8%+2.03%=25.33%2.9.2汽化段油气分压表2-12汽化段中各物料的流量（千摩/时）产品油水蒸气量（kmol /h）汽 油353.07 煤 油307.37轻 柴178.84重 柴275.78过汽化油56.39油气合计1171.45水蒸汽（塔底汽提）726.39由此算得汽化段的油气分压0.1921171.45/（1171.45+726.39)=0.1185MPa2.9.3汽化段温度的初步求定当eF25.33时的温度为358，它即为欲求的汽化段温度tf，由tf是由相平衡求得，还需进行核算。2.9.4 tF的校核校核的主要目的是看

38、由tF要求的加热炉出口温度是否合理。校核的方法是作绝热闪蒸过程的热平衡计算以求得炉出口温度。当汽化率eF（体积分数）25.33，tF358时，进料在汽化段中的焓计算如下：表2-13 进料带入汽化段的热量QF(P0.192MPa，t358)油 料焓KJ/kg热量KJ/h汽相液相汽 油117611764025047.33106煤 油1147 11474241748.65106轻 柴113011303183335.97106重 柴112211226508373.02106过汽化油1118111816916.6718.91106重 油 888888.33566106合 计QF =789.88106所以

39、: hFQF /进料量=789.88106/.33=947.86KJ/Kg表2-14 进料在炉出口条件下携带的热量Q0（P=0.227MPa,T=）油 料焓KJ/kg热量KJ/h汽相液相汽 油120112014025048.34106煤 油116411644241749.37106轻 柴115111513183336.64106重柴汽相部分1143114356947.6265.09106液相部分9719718135.387.9106重 油904904=591106合 计Q0798106则h0= Q0/进料量=798106/.33958（KJ/kg）校核结果表明：h0略高于hF，所以在设计的汽化

40、段温度358下可以保证所需的拔出率，炉出口温度不超过允许限度。3 塔底温度 取塔底温度比汽化段温度低7，即358-73514 塔顶及侧线温度的假设与回流分配假设塔顶及各侧线温度参考同类装置的经验数据，假设塔顶及各侧线温度表4-1塔顶温度107煤油抽出板（第9层）温度180轻柴油抽出板（第18层）温度256重柴油抽出板（第27层）温度3154.1全塔回流热 按上述假设的温度条件作全塔热平衡（见表3-29），由此求出全塔回流热。表4-2全塔回流热全塔回流热物料流率kg/h密度d420操作条件焓，KJ/kg热量KJ/h压力MPa温度气相液相入方进料.330.85970.192358798.88106

41、汽提蒸气17059.70.3420331656.57106合计.03846.45106出方汽油402500.7401059106煤油424170.78040.181518044427.35106轻柴318330.79980.185525664520.53106重柴650830.83850.1931582053.36106重油0.86830.195348858560.92106水蒸气17059.70.177107270046.06106合计.7732.81106所以，全塔回流热Q=Q入Q出（846.45 -732.81)106113.64106(KJ/h)4.1.1回流

42、方式及回流热分配 塔顶采用二级冷凝冷却，塔顶回流温度定为60，采用两个中段回流，第一个位于煤油侧线与轻柴油侧线之间（第1113层），第二个位于轻柴油侧线与重柴油侧线之间（第2022层）。回流热分配如下：表4-3塔顶取热50Qo56.82106KJ/h第一中段回流取热20Qc122.73106KJ/h第二中段回流取热30Qc234.09106KJ/h4.2侧线及塔顶温度核算4.2.1重柴油抽出板（第27层）温度校核 进料.33kg/h热量789.88106KJ/h塔底kg/h汽提水蒸气13075kg/h 汽油40250kg/h，水蒸汽13075kg/h 煤油42417kg/h轻柴油31833kg

43、/h重柴油65083 t=315 P=0.19MPa34312730如图作第27层以下塔段的热平衡表4-4第27层以下塔段热平衡物料流率kg/h密度d420操作条件焓，KJ/kg热量KJ/h压力MPa温度气相液相入方进料.330.85870.192358789.88106汽提蒸气130750.3420331643.35106内回流L0.85870.19308.5795795L合计.33+L835.23106+795L出方汽油402500.74010.19315108043.47106煤油424170.78060.19315105544.75106轻柴318330.80010.193151034

44、32.92106重柴650830.83850.1931582053.37106重油0.86830.19 347.43858560.92106水蒸气130750.19315310740.62106内回流L0.85870.1931510261026L合计+L776.05106+1026L由热平衡Q入Q出，可以求出L即835.23106+795L=776.0106+1026L内回流 =kg/h/238=1076.43kmol/h 重柴油抽出板上方气相总量为：V27汽油+煤油+轻柴+L+塔底水蒸汽=353.07+307.37+178.84+1076+726.392641.67kmol/h重柴油蒸气（即内回流）分压为：0.191076/2673.67=0.077MPa由重柴油常压恩氏蒸馏数据换算0.0773MPa下平衡汽化0%点温度，换算成0.0773MPa下的平衡汽化数据，计算结果如下：表4-5项目0%10%30%50%恩氏蒸馏温度223270284293恩氏蒸馏温差47149-平衡汽化温差575-常压平衡汽化温度-311.20.0773MPa下平衡汽化温度2932983053104.2.2轻柴抽出板（第18层）温度校核表4-6 轻柴抽出板上（第18层）热平